ARM微控制器與嵌入式系統(tǒng) 課件 20 通信的基本概念

ARM微控制器與嵌入式系統(tǒng)

通信的基本概念主講人：景妮琴北京電子科技職業(yè)學(xué)院內(nèi)容串行通信與并行通信全雙工、半雙工和單工通信同步通信與異步通信通信的速率串行通信與并行通信計(jì)算機(jī)通信是將計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合，完成計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的信息交換。按數(shù)據(jù)傳送的方式，通訊可分為串行通訊與并行通訊在多微機(jī)系統(tǒng)以及現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)中信息的交換多采用串行通信方式。串行通信與并行通信并行通信通常是將數(shù)據(jù)字節(jié)的各位用多條數(shù)據(jù)線同時(shí)進(jìn)行傳送。一般是指使用8、16、32及64根或更多的數(shù)據(jù)線進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄓ嵎绞?。并行通信控制簡單、傳輸速度快；由于傳輸線較多，長距離傳送時(shí)成本高且接收方的各位同時(shí)接收存在困難。這個(gè)圖重新畫一下串行通信與并行通信串行通信是將數(shù)據(jù)字節(jié)分成一位一位的形式在一條傳輸線上逐個(gè)地傳送。串行通訊是指設(shè)備之間通過少量數(shù)據(jù)信號(hào)線(一般是8根以下)，地線以及控制信號(hào)線。串行通信的特點(diǎn)：傳輸線少，長距離傳送時(shí)成本低，且可以利用電話網(wǎng)等現(xiàn)成的設(shè)備，但數(shù)據(jù)的傳送控制比并行通信復(fù)雜。這個(gè)圖重新畫一下串行通信與并行通信特性對(duì)比這個(gè)圖重新畫一下全雙工、半雙工和單工通信根據(jù)數(shù)據(jù)通訊的方向，通訊又分為全雙工、半雙工及單工通訊，它們主要以信道的方向來區(qū)分全雙工、半雙工和單工通信這個(gè)圖重新畫一個(gè)同步通信與異步通信根據(jù)通訊的數(shù)據(jù)同步方式，又分為同步通信和異步通信兩種。可以根據(jù)通訊過程中是否有使用到時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行簡單的區(qū)分。同步通信與異步通信同步通信要建立發(fā)送方時(shí)鐘對(duì)接收方時(shí)鐘的直接控制，使雙方達(dá)到完全同步。通訊中通常雙方會(huì)統(tǒng)一規(guī)定在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿或下降沿對(duì)數(shù)據(jù)線進(jìn)行采樣。同步通信與異步通信異步通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設(shè)備的時(shí)鐘盡可能一致。某些通訊中還需要雙方約定數(shù)據(jù)的傳輸速率，以便更好地同步。同步通信與異步通信異步通信的特點(diǎn)：不要求收發(fā)雙方時(shí)鐘的嚴(yán)格一致，實(shí)現(xiàn)容易，設(shè)備開銷較小，但每個(gè)字符要附加2～3位用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。同步通信與異步通信在同步通訊中，數(shù)據(jù)信號(hào)所傳輸?shù)膬?nèi)容絕大部分就是有效數(shù)據(jù)，而異步通訊中會(huì)包含有幀的各種標(biāo)識(shí)符，所以同步通訊的效率更高，但是同步通訊雙方的時(shí)鐘允許誤差較小，而異步通訊雙方的時(shí)鐘允許誤差較大。

通信速率衡量通訊性能的一個(gè)非常重要的參數(shù)就是通訊速率，通常以比特率(Bitrate)來表示。Bitrate—比特率：每秒鐘傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)，單位為比特每秒(bit/s)容易與比特率混淆的概念是“波特率”(Baudrate)Baudrate—波特率：表示每秒鐘傳輸?shù)拇a元個(gè)數(shù)碼元是通訊信號(hào)調(diào)制的概念，通訊中常用時(shí)間間隔相同的符號(hào)來表示一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字，這樣的信號(hào)稱為碼元。通信速率一個(gè)二進(jìn)制位表示一個(gè)碼元0V——03.3V——1兩個(gè)二進(jìn)制位表示一個(gè)碼元0V——002V——014V——106V——11很多常見的通訊中一個(gè)碼元都是表示兩種狀態(tài)，人們常常直接以波特率來表示比特率傳輸距離與傳輸速率的關(guān)系串行接口或終端直接傳送串行信息位流的最大距離與傳輸速率及傳輸線的電氣特性有關(guān)。當(dāng)傳輸線使用每0.3m（約1英尺）有50PF電容的非平衡屏蔽雙絞線時(shí)，傳輸距離隨傳輸速率的增加而減小。當(dāng)比特率超過1000bps時(shí)，最大傳輸距離迅速下降，